Химический состав клетки. Органические вещества

1. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ

2.

Органические вещества, входящие
в состав клетки.
Органические вещества – соединения, содержащие углерод (кроме
карбонатов). Между атомами углерода возникают связи одинарные или
двойные, на основе которых формируются углеродные цепочки:
1. линейные: - С – С – С – С – С – С –
2. разветвлённые: - С – С – С – С – С – С –
-С–
-С-
-С3. циклические:
С
-С
С–С–С–С–
-С
С -С
-- С –

3.

Органические вещества клетки. Белки.
-Вспомните определение «жизни» , данные Ф.Энгельсом,
Волькштейном. Что можно сказать о роли белков на основании этих
определений? (учебник, с. 11)
-Продолжите заполнять таблицу «Химическая организация клетки».
-БЕЛКИ – нерегулярные биополимеры, мономерами которых
являются 20 аминокислот.
Часть белков образует комплексы с
молекулами,
содержащими
серу
фосфор,
железо, цинк
и медь.
Молекулярная
масса
белковых
цепей колеблется от нескольких тысяч до
нескольких
миллионов
(в
вирусе
табачной мозаики – около 40 000 000
молекул); в их состав входят сотни
Вирус табачной мозаики.
(иногда – сотни тысяч) аминокислотных
остатков.

4.

Органические вещества клетки. Белки.
Общая формула аминокислот:
О
H2N – CH – C – OH
R
Пространственная структура
аминокислот.
Аминогруппа
обладает свойствами
основания
аминокислоты.swf
Группа радикал –
разная у всех
Карбоксильная
группа обладает
кислотными
свойствами

5.

Органические вещества клетки. Белки.
Структура белка.

6.

Органические вещества клетки. Белки.
Классификация белков:
1. Простые белки (состоящие только из аминокислот):альбумины
(яичный альбумин и сывороточный альбумин крови), глобулины
(антитела в крови, фибрин), гистоны, склеропротеины (кератин
волос, кожи и перьев, коллаген сухожилий, эластин связок).
2. Сложные
белки
(включающим
небелковый
материал):
фосфопротеины (казеин молока, вителлин яичного желтка),
гликопротеины (плазма крови, муцин), нуклеопротеины
(хромосомы
и
рибосомы),
хромопротеины
(гемоглобин,
фитохром, цитохром), флавопротеины, металлопротеины.
Пользуясь учебником (с. 108 – 109),
выпишите функции белков в таблицу.
В состав молока входит белок казеин.
Проверь себя

7.

Органические вещества клетки. Углеводы.
Углеводы (сахариды) – органические вещества с общей
формулой Cn(H2O)m, где n и m – натуральные числа.
Название «углеводы» говорит о том, что в их молекулах
водород и кислород находятся в том же отношении, что и в
воде.
В животных клетках содержится небольшое количество
углеводов, а в растительных – почти 70 % от общего количества
органических веществ.
Многообразие моносахаридов.

8.

Органические вещества клетки. Углеводы.
Полисахариды
состоят
из
моносахаридов.
Большие
размеры делают их молекулы
практически нерастворимыми в
воде; они не оказывают влияние
на клетку и потому удобны в
качестве запасных веществ. При
необходимости они могут быть
превращены обратно в сахара
путём гидролиза.
Крахмал (полимер глюкозы)
запасается в клетках в виде
крахмальных
зерен.
Эквивалентом крахмала в
животном организме является
гликоген (у позвоночных он
содержится
в
печени
и
мышцах). Крахмал и гликоген
играют роль резерва пищи и
энергии.

9.

Органические вещества клетки. Углеводы.
Целлюлоза - полимером глюкозы. В ней
заключено около 50 % углерода,
содержащегося в растениях, служит
идеальным строительным материалом
для
стенок
растительной
клетки.
Целлюлоза – ценный источник глюкозы,
однако для её расщепления необходим
фермент целлюлаза, сравнительно редко
встречающийся в природе. Поэтому в
пищу целлюлозу употребляют только
некоторые
животные
(например,
жвачные). Велико и промышленное
значение целлюлозы – из этого вещества
изготовляют хлопчатобумажные ткани и
бумагу.

10.

Органические вещества клетки. Углеводы.
Хитин близок к целлюлозе; он встречается у некоторых форм
грибов, а также как важный компонент наружного скелета
некоторых животных.
Камеди и слизи имеют важную защитную функцию в организмах
растений и животных.
Продолжите заполнять таблицу «Химическая организация клетки».

11.

Органические вещества клетки. Липиды.
Липиды - нерастворимые в
воде органические вещества.
Жирные кислоты имеют
общую формулу R∙COOH, где
R – атом водорода или
радикал
типа
–CH3.
В
липидах радикал обычно
представлен
длинной
углеводородной цепью; этот
«хвост» гидрофобен, что и
определяет
плохую
растворимость липидов в
воде
Одним из компонентов оливкового
масла является ненасыщенная жирная
олеиновая кислота

12.

Органические вещества клетки. Липиды.
Нейтральные жиры
Жиры
Масла
Жиры остаются твёрдыми при 20 °С. Масла находятся при этой
температуре в жидкой фазе.
Масла включают ненасыщенные жирные кислоты (имеющие одну
или несколько двойных связей C=C) , жиры – насыщенные жирные
кислоты (без двойных связей).
Продолжите заполнять таблицу «Химическая организация клетки».

13.

Органические вещества клетки. Липиды.
Фосфолипиды состоят из
остатков
жирных кислот и
фосфорной кислоты. Благодаря наличию полярной фосфатной
группы часть молекулы приобретает способность растворяться в
воде, другая же часть молекулы остаётся нерастворимой. Из
фосфолипидов строятся все плазматические мембраны живых
клеток.
Воска
–
сложные
эфиры
жирных
кислот
и
длинноцепочечных спиртов. Они
используются
животными
и
растениями
в
качестве
водоотталкивающего покрытия
(пчелиные
соты,
покрытие
перьев
птиц,
эпидермис
некоторых плодов и семян).

14.

Урок 27. Органические вещества клетки.
Нуклеиновые кислоты.
Нуклеиновые кислоты содержат в себе генетический материал
всех живых организмов. Выяснение их структуры открыло новую эру
в наших знаниях о природе.
Составными частями нуклеиновых кислот являются нуклеотиды.
Строение нуклеотида
Азотистое основание:
Аденин (А)
Гуанин (Г)
Тимин (Т
(Урацил - У)
Цитозин (Ц)
Пятиуглеродный
сахар:
рибоза (РНК),
дезоксирибоза
(ДНК) сахар
Остаток
фосфорной
кислоты
Аденин (А), Гуанин (Г) - относятся к классу пуринов. Цитозин (Ц),
Тимин (Т; в РНК - Урацил (У) - к пиримидинам. Фосфорная
кислота определяет кислотные свойства нуклеиновых кислот.

15.

Органические вещества клетки. Нуклеиновые кислоты.
Первая
фотография ДНК
Выяснить структуру ДНК удалось в 1953 году
английским ученым Д. Уотсону и Ф. Крику.
ДНК - две правозакрученные полинуклеотидные
цепи, свитые в спираль. Шаг спирали составляет
3,4 нм (по 10 пар оснований в витке), а диаметр
витка – 2 нм. Фосфатные группировки находятся
снаружи спирали, а азотистые основания – внутри.
Двойная спираль ДНК

16.

Органические вещества клетки. ДНК.
Правило Э. Чаргаффа
(А + Т) + (Г + Ц) = 100% в ДНК
А = Т, Г = Ц
Комплементарность:
пары
соединяются
водородными
связями между основаниями в строго определённом порядке:
А
Г
Самоудвоение ДНК
Особенности строения АТФ
Т
Ц

17.

Органические вещества клетки. РНК.
Молекула РНК состоит из одной цепи и имеет меньшие размеры.
Существует три основных вида РНК:
РНК
иРНК
иРНК
иРНК
Пользуясь материалом учебника с.111 – 112, выпишите функции
нуклеиновых кислот в таблицу «Химическая организация клетки».

18.

Органические вещества клетки. Нуклеиновые кислоты.
Информационная РНК (и-РНК) является матрицей, которую
рибосомы используют при синтезе белка. Её нуклеотидная
последовательность
комплементарна
сообщению,
содержащемуся в определённом участке ДНК , т.о. она
переносит информацию о структуре белка к его месту синтеза.
Транспортные РНК связывает аминокислоты и транспортирует
их к месту синтеза белка.
Несколько видов р-РНК являются основным компонентом рибосом

19.

Уотсон Джеймс Дьюи (06.04.1928,
Чикаго),
американский
биохимик,
специалист в области молекулярной
биологии, член Национальной АН
США (1962), Американской академии
искусств и наук (1957), Датской
королевской АН (1962). Окончил
Чикагский университет (1947). Работал
в Копенгагенском университете (1950–
51), в Кавендишской лаборатории
Кембриджского университета (1951–53
и
1955–56),
Калифорнийском
технологическом институте (1953–55).
С 1956 преподавал биологию в
Гарвардском университете (с 1961
профессор).
С 1962 консультант президента США по науке. С 1968 директор
лаборатории количественной биологии в Колд-Спринг-Харборе
(штат Нью-Йорк).

20.

Крик
Фрэнсис
Харри
Комптон
(08.06.1916, Нортгемптон), английский
биофизик,
удостоенный
в
1962
Нобелевской премии по физиологии и
медицине за открытие молекулярной
структуры ДНК. Окончил Милл-Хиллскул и Юниверсити-колледж в Лондоне.
В 1953 получил степень доктора
философии
в
Кембриджском
университете. В 1937–39 и с 1947
работал в Кембриджском университете.
Во время Второй мировой войны был
сотрудником
научного
отдела
Адмиралтейства,
участвовал
в
создании магнитных мин.
В 1953–54 работал в Бруклинском политехническом институте
(Нью-Йорк) в рамках программы по изучению структуры белков, в
1962 – в Лондонском университете.

21.

Химическая организация клетки
Химические соединения, содержащиеся в живых организмах
(в % на сырую массу)
Неорганические вещества
Органические вещества
Белки (10 -20)
Вода (75 – 85)
Минеральные соли
(1 – 1,5)
Углеводы (0,2 – 2,0)
Жиры (1 – 5)
Нуклеиновые кислоты (1 -2)
Низкомолекулярные орг.
вещества (0,1-0,5)